RU2161370C1 - Method for signal transmission and reception over three-phase power line - Google Patents

Method for signal transmission and reception over three-phase power line Download PDF

Info

Publication number
RU2161370C1
RU2161370C1 RU99106567A RU99106567A RU2161370C1 RU 2161370 C1 RU2161370 C1 RU 2161370C1 RU 99106567 A RU99106567 A RU 99106567A RU 99106567 A RU99106567 A RU 99106567A RU 2161370 C1 RU2161370 C1 RU 2161370C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
voltage
frequency
cos
phase
signal transmission
Prior art date
Application number
RU99106567A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU99106567A (en
Inventor
К.И. Гутин
С.А. Цагарейшвили
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью Научно-коммерческая фирма "СЕВКО"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью Научно-коммерческая фирма "СЕВКО" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью Научно-коммерческая фирма "СЕВКО"
Priority to RU99106567A priority Critical patent/RU2161370C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2161370C1 publication Critical patent/RU2161370C1/en
Publication of RU99106567A publication Critical patent/RU99106567A/en

Links

Landscapes

  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering. SUBSTANCE: method used for transmitting and receiving signals over communication channels organized in power lines dispensing with high- frequency rejection filters involves synchronous detection of signals including their phase processing. EFFECT: enhanced signal transmission speed. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области электротехники и может найти применение при организации каналов связи с использованием трехфазной электрической сети (0,38-10-35-110) кВ без ее обработки высокочастотными заградителями, при этом передачу и прием сигналов производят на стороне 0,38 кВ. The invention relates to the field of electrical engineering and can find application in organizing communication channels using a three-phase electric network (0.38-10-35-110) kV without its processing by high-frequency chokes, while the transmission and reception of signals are carried out on the side of 0.38 kV.

Известен способ передачи и приема сигналов в трехфазной электрической сети, который реализован в устройстве по а.с. СССР N 1737481, 1992 г. Недостатками известного способа является низкая помехозащитность при приеме сигналов и низкая, не более 10 Бод, скорость передачи сигналов. A known method of transmitting and receiving signals in a three-phase electric network, which is implemented in the device by AS USSR N 1737481, 1992. The disadvantages of this method is the low noise immunity when receiving signals and low, not more than 10 Baud, the signal transmission rate.

Наиболее близким к заявленному способу является способ передачи и приема сигналов в трехфазной электрической сети, который реализован в патенте на изобретение N 2061256 1996 г. (прототип). Данному способу присущи те же недостатки. Closest to the claimed method is a method of transmitting and receiving signals in a three-phase electric network, which is implemented in the patent for invention No. 2061256 of 1996 (prototype). This method has the same disadvantages.

Заявленный способ решает задачу повышения скорости передачи сигналов. The claimed method solves the problem of increasing the speed of signal transmission.

В заявленном способе в пункте передачи преобразуют питающее напряжение U(t) промышленной частоты F соответственно в трехфазные токи обратной последовательности

Figure 00000002
на частоте f1 и прямой последовательности
Figure 00000003
на частоте f2, передают эти токи по сети в пункт приема, где преобразуют их соответственно в трехфазные напряжения обратной последовательности
Figure 00000004
на частоте f1 и прямой последовательности
Figure 00000005
на частоте f2, преобразуют
Figure 00000006
и
Figure 00000007
соответственно в напряжения U1(t)=Um1cos W1t и U2(t)=Um2cos W2t, перемножают U1(t) и U2(t), выделяют путем фильтрации напряжение U0(t)= Um0cos W0t, W0=2П(f1+f2); f2-f1=2F; перемножают напряжения U0(t) на U0(t), выделяют путем фильтрации постоянную составляющую Un, где Um1, Um2, Um0 - амплитуды напряжений, П= π=3,14. Которая является огибающей информационных радиосигналов.In the claimed method, at the transmission point, the supply voltage U (t) of industrial frequency F is converted, respectively, into three-phase currents of the negative sequence
Figure 00000002
at a frequency f 1 and direct sequence
Figure 00000003
at a frequency f 2 , these currents are transmitted over the network to the receiving point, where they are converted respectively into three-phase voltages of the negative sequence
Figure 00000004
at a frequency f 1 and direct sequence
Figure 00000005
at a frequency f 2 , convert
Figure 00000006
and
Figure 00000007
respectively, in the voltage U 1 (t) = U m1 cos W 1 t and U 2 (t) = U m2 cos W 2 t, multiply U 1 (t) and U 2 (t), filter out the voltage U 0 (t ) = U m0 cos W 0 t, W 0 = 2П (f 1 + f 2 ); f 2 -f 1 = 2F; the voltage U 0 (t) is multiplied by U 0 (t), the constant component U n is isolated by filtration, where U m1 , U m2 , U m0 are the voltage amplitudes, П = π = 3.14. Which is the envelope of informational radio signals.

Система (фиг. 1), реализующая заявленный способ, содержит в пункте передачи передатчик 1, соединенный через фазные провода АВС линии электропередачи 2 с приемником 3, включающим фильтр напряжения симметричных составляющих (ФСС)прямой последовательности 4 и ФСС обратной последовательности 5, входные клеммы каждого из которых соответственно подключены к фазным проводам АСВ и АВС линии электропередачи 2, при этом выходы ФСС прямой 4 и обратной 5 последовательностей соответственно подключены к входам первого 6 и второго 7 узкополосных фильтров (УПФ), выходы которых подключены к входам первого умножителя 8, выход которого подключен к входу третьего УПФ-9, выход которого подключен к объединенным входам второго умножителя 10, выход которого подключен к входу фильтра нижних частот 11 (ФНЧ). The system (Fig. 1) that implements the claimed method comprises a transmitter 1 at the point of transmission connected through phase wires of the ABC power line 2 to a receiver 3 including a voltage filter of symmetrical components (FSS) of direct sequence 4 and FSS of negative sequence 5, input terminals of each of which, respectively, ACB and ABC are connected to the phase wires of power transmission line 2, while the outputs of the FSS direct 4 and reverse 5 sequences are respectively connected to the inputs of the first 6 and second 7 narrow-band filters (U PF), the outputs of which are connected to the inputs of the first multiplier 8, the output of which is connected to the input of the third UPF-9, the output of which is connected to the combined inputs of the second multiplier 10, the output of which is connected to the input of the low-pass filter 11 (low-pass filter).

Система работает следующим образом. The system operates as follows.

При работе передатчика пассивно-активного типа 1 в его фазных проводах А, В, С образуют следующие трехфазные токи сигнала: I2(f1) и I1(f2) или в другой форме записи:
iA(t) = Im cos W1t - cos (W2t + 180)
iB(t) = Im cos (W1t + 120) - cos (W2t+60) (1)
iC(t) = Im (cos W1t + 240) - cos (W2t - 60),
где Im - амплитудное значение тока. W1 = (Wc - Л); W2 = (Wc + Л); Wc = 2Пfc; Л = 2ПF; f1 = fc - F; f2 = fc + F; fc = f1 + f2/2; П = π = 3,14. W1 = 2 π f1, W2 = 2 π f2.When the transmitter is passive-active type 1 in its phase wires A, B, C form the following three-phase signal currents: I 2 (f 1 ) and I 1 (f 2 ) or in another form of recording:
i A (t) = I m cos W 1 t - cos (W 2 t + 180)
i B (t) = I m cos (W 1 t + 120) - cos (W 2 t + 60) (1)
i C (t) = I m (cos W 1 t + 240) - cos (W 2 t - 60),
where I m is the amplitude value of the current. W 1 = (W c - A); W 2 = (W c + L); W c = 2Pf c ; L = 2PF; f 1 = f c - F; f 2 = f c + F; f c = f 1 + f 2/2; P = π = 3.14. W 1 = 2 π f 1 , W 2 = 2 π f 2 .

Vc - частота запуска передатчика 1. F - частота напряжения сети.V c - transmitter start frequency 1. F - mains voltage frequency.

Эти токи образуют на входах ФСС 5 и ФСС 4 напряжения: U2(f1) и U1(f2) или в другой форме записи:
UA(t) = Um cos W1(t) - cos(W2t + 180)
UB(t) = Um cos (W1t + 120) - cos (W2t+60) (2)
UC(t) = Um cos (W1t + 240) - cos(W2t - 60),
где Um - амплитуда напряжения.These currents form at the inputs of the FSS 5 and FSS 4 voltage: U 2 (f 1 ) and U 1 (f 2 ) or in another form of recording:
U A (t) = U m cos W 1 (t) - cos (W 2 t + 180)
U B (t) = U m cos (W 1 t + 120) - cos (W 2 t + 60) (2)
U C (t) = U m cos (W 1 t + 240) - cos (W 2 t - 60),
where U m is the amplitude of the voltage.

На выходе ФСС 5 обратной последовательности, который реагирует только на первые члены (2), имеют обратное чередование фаз АСВ:
U1(t) = Um1 cos W1t, (3)
где Um1 - амплитуда напряжения.At the output of the FSS 5, the reverse sequence, which responds only to the first terms (2), has a reverse phase rotation of the ACB:
U 1 (t) = U m1 cos W 1 t, (3)
where U m1 is the voltage amplitude.

На выходе ФСС 4 прямой последовательности, который реагирует только на вторые члены (2), имеют прямое чередование фаз АВС:
U2(t) = Um2 cos W2t, (4)
где Um2 - амплитуда напряжения.At the output of the FSS 4 direct sequence, which responds only to the second terms (2), have a direct alternation of phases ABC:
U 2 (t) = U m2 cos W 2 t, (4)
where U m2 is the voltage amplitude.

Напряжения U2(t) и U1(t) подают соответственно на выходы первого 6 и второго 7 УПФ. Назначение УПФ - улучшить отношение сигнал/помеха на его выходе по сравнению с его входом. Напряжения с выходов УПФ 6, 7 подают на входы первого умножителя 8. Считаем, что коэффициенты передачи УПФ 6, 7 равны единице. Известно, что при подаче на вход умножителя двух напряжений с разными частотами W1 и W2 на его выходе имеют:
U8(t) = K1Um1 cos (W2-W1t + K2Um2 cos (W2 + W1)t, (5)
где K1 и K2 - коэффициенты преобразования умножителя 8. УПФ 9 выделяет второй член напряжения (5) с суммарной частотой W0.The voltage U 2 (t) and U 1 (t) are applied respectively to the outputs of the first 6 and second 7 UPF. The purpose of the UPF is to improve the signal-to-noise ratio at its output compared to its input. The voltage from the outputs of the UPF 6, 7 is fed to the inputs of the first multiplier 8. We believe that the transmission coefficients of the UPF 6, 7 are equal to one. It is known that when applying to the input of the multiplier two voltages with different frequencies W 1 and W 2 at its output have:
U 8 (t) = K 1 U m1 cos (W 2 -W 1 t + K 2 U m2 cos (W 2 + W 1 ) t, (5)
where K 1 and K 2 are the conversion factors of the multiplier 8. UPF 9 selects the second term of voltage (5) with a total frequency of W 0 .

U0(t) = U9(t) = Um0 cos W0t, (6)
где W0=W2+W1, Um0 - амплитуда напряжения.U 0 (t) = U 9 (t) = U m0 cos W 0 t, (6)
where W 0 = W 2 + W 1 , U m0 is the voltage amplitude.

Напряжение U0(t) подают на объединенные входы второго умножителя 10, т. е. перемножают U0(t) на U0(t).The voltage U 0 (t) is applied to the combined inputs of the second multiplier 10, i.e., multiply U 0 (t) by U 0 (t).

Выходное напряжение умножителя 10 по аналогии с (5) будет иметь вид:
U10(t) = K3Um1 cos (W0-W0)t + K4Um2cos(W0+W0)t = K3Um1 + K4Um2cos2W0t, (7)
где K3 и K4 - коэффициенты преобразования умножителя 10. Первый член (7) является напряжением постоянной составляющей Un, т.к. cos(W0-W0)t = cos0 = 1.The output voltage of the multiplier 10, by analogy with (5), will look like:
U 10 (t) = K 3 U m1 cos (W 0 -W 0 ) t + K 4 U m2 cos (W 0 + W 0 ) t = K 3 U m1 + K 4 U m2 cos2W 0 t, (7)
where K 3 and K 4 are the conversion coefficients of the multiplier 10. The first term (7) is the DC component voltage U n , because cos (W 0 -W 0 ) t = cos0 = 1.

ФНЧ - 11 выделяет напряжение:
Un = K3Um1. (8)
При передаче сигналов, которые являются последовательностью радиоимпульсов, напряжение Un будет являться огибающей информационных радиоимпульсов.Low-pass filter - 11 emits voltage:
U n = K 3 U m1 . (eight)
When transmitting signals that are a sequence of radio pulses, the voltage U n will be the envelope of the information radio pulses.

Из описания работы заявленной системы следует:
1. Все элементы приемника 3 являются линейными элементами.From the description of the operation of the claimed system follows:
1. All elements of the receiver 3 are linear elements.

2. Обработку сигналов осуществляют фазовым способом. 2. Signal processing is carried out in a phase manner.

3. Опорным сигналом для второго умножителя 10 является передаваемый сигнал. 3. The reference signal for the second multiplier 10 is the transmitted signal.

В Можайских электрических сетях Мосэнерго в феврале-марте были проведены линейные испытания макета системы, выполненного согласно схеме (см. чертеж). Передачу сигналов производили по кабельным электрическим линиям 10 кВ. In Mozhaisk electric networks of Mosenergo, in February-March, linear tests of the model of the system performed according to the scheme were carried out (see drawing). Signals were transmitted via 10 kV cable lines.

Технические характеристики системы:
1. Частота запуска передатчика 1 равна 1125 Гц.System Specifications:
1. The trigger frequency of transmitter 1 is 1125 Hz.

2. Частоты обратной и прямой последовательностей равны:
f1 = 1075 Гц; f2 = 1175 Гц.2. The frequencies of the reverse and forward sequences are equal to:
f 1 = 1075 Hz; f 2 = 1175 Hz.

3. Токи, вводимые в линию 2 в месте передачи, равны:
I1(f1) = I1f2 = 7 А.3. The currents introduced into line 2 at the point of transmission are equal to:
I 1 (f 1 ) = I 1 f 2 = 7 A.

4. Полосы пропускания УПФ 6, 7, 9 равны 50 Гц. 4. The passband of UPF 6, 7, 9 is 50 Hz.

5. Полоса среза ФНЧ 11 равна 50 Гц. 5. The cut-off band of the low-pass filter 11 is 50 Hz.

6. Отношение сигнал/помеха на выходе УПФ 6, 7 равно трем. 6. The signal-to-noise ratio at the output of UPF 6, 7 is three.

7. На выходе ФНЧ 11 принимали последовательность видеосигналов типа "меандр". 7. At the output of the low-pass filter 11 received a sequence of video signals of the type "meander".

8. Скорость передачи равна 50 Бод. 8. Baud rate is 50 Baud.

Таким образом, мы доказали, что цель изобретения - повышение скорости передачи - достигнута. Thus, we have proved that the purpose of the invention is to increase the transmission speed is achieved.

Claims (1)

Способ передачи и приема сигналов в трехфазной электрической сети, в соответствии с которым в пункте передачи преобразуют питающее напряжение U(t) промышленной частоты F в трехфазные токи сигнала обратной последовательности
Figure 00000008
на частоте f1 и токи сигнала прямой последовательности
Figure 00000009
на частоте f2, передают эти токи по сети в пункт приема, где преобразуют их соответственно в трехфазные напряжения обратной последовательности
Figure 00000010
на частоте f1 и прямой последовательности
Figure 00000011
на частоте f2, отличающийся тем, что преобразуют
Figure 00000012
и
Figure 00000013
соответственно в напряжения U1(t) = Um1cosW1t и U2(t) = Um2cosW2t, перемножают U1(t) и U2(t), выделяют путем фильтрации напряжение U0(t) = Um0cosW0t, W0 = 2П(f1+f2); f2-f1 = 2F; перемножают напряжения U0(t) на U0(t), выделяют путем фильтрации постоянную составляющую Un, которая является огибающей информационных радиосигналов, где Um1, Um2, Um0 - амплитуды напряжения, П = π = 3,14, W1 = 2πf1, W2 = 2πf2, W0 = 2Wc, Wc = 2πfc частота запуска передатчика.A method of transmitting and receiving signals in a three-phase electric network, according to which the supply voltage U (t) of the industrial frequency F is converted into three-phase currents of the reverse sequence signal at the transmission point
Figure 00000008
at a frequency f 1 and currents of the direct sequence signal
Figure 00000009
at a frequency f 2 , these currents are transmitted over the network to the receiving point, where they are converted respectively into three-phase voltages of the negative sequence
Figure 00000010
at a frequency f 1 and direct sequence
Figure 00000011
at a frequency f 2 , characterized in that they convert
Figure 00000012
and
Figure 00000013
respectively, in the voltage U 1 (t) = U m1 cosW 1 t and U 2 (t) = U m2 cosW 2 t, multiply U 1 (t) and U 2 (t), isolate by filtering the voltage U 0 (t) = U m0 cosW 0 t, W 0 = 2P (f 1 + f 2 ); f 2 -f 1 = 2F; multiply the voltage U 0 (t) by U 0 (t), select by filtering the constant component U n , which is the envelope of the information radio signals, where U m1 , U m2 , U m0 are the voltage amplitudes, П = π = 3,14, W 1 = 2πf 1 , W 2 = 2πf 2 , W 0 = 2W c , W c = 2πf c transmitter start frequency.
RU99106567A 1999-03-31 1999-03-31 Method for signal transmission and reception over three-phase power line RU2161370C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99106567A RU2161370C1 (en) 1999-03-31 1999-03-31 Method for signal transmission and reception over three-phase power line

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99106567A RU2161370C1 (en) 1999-03-31 1999-03-31 Method for signal transmission and reception over three-phase power line

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2161370C1 true RU2161370C1 (en) 2000-12-27
RU99106567A RU99106567A (en) 2001-01-27

Family

ID=20217873

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99106567A RU2161370C1 (en) 1999-03-31 1999-03-31 Method for signal transmission and reception over three-phase power line

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2161370C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
АЛЕКСЕЕНКО А.Г. и др. Микросхемотехника/Учебное пособие для высших учебных заведений. - М.: Радио и связь, 1990, с.466. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4131483B2 (en) Method of analog / digital mixed broadcasting of audio by single transmitter and apparatus therefor
JPH0376056B2 (en)
RU2161370C1 (en) Method for signal transmission and reception over three-phase power line
CN104579555A (en) Scatter communication link control device based on level detection
RU2161371C1 (en) Signal transmitting and receiving system for three- phase supply mains
JPH0324528A (en) Method and instrument of optical heterodyne reception
CN101369845B (en) Chromatic dispersion monitoring method, system and apparatus
KR100336638B1 (en) Asynchronous power line transmission apparatus
CN212275960U (en) Signal disturbance extraction circuit and radio frequency receiver
US4313203A (en) Transmission system for the transmission of binary data symbols
RU2169432C2 (en) Method of transmission and reception of signals in three- phase power network
RU2291564C1 (en) Device for transferring and receiving signals in three-phased electric transfer line
RU2143785C1 (en) System receiving and transmitting signals in three-phase electrical network
US5032908A (en) High definition television acoustic charge transport filter bank
RU2161334C1 (en) Device to transmit and receive signals in three-phase electrical network
RU2121759C1 (en) Method for transmitting and receiving signals over three-phase power transmission line
RU2156543C1 (en) Method for receiving and transmitting signals in three-phase power supply network
RU2111611C1 (en) Method for receiving and transmitting signals in three-phase power mains
RU2160962C2 (en) Method of signal transmission and reception in three-phase electric network
RU2144730C1 (en) Device for transmission and reception of signals in three-phase mains network
RU2133554C1 (en) Method for transmitting and receiving signals over three-phase power line
EP1459490B1 (en) Method and apparatus for amplitude modulating data signals using a square wave signal
RU2071178C1 (en) Method for transmission and receiving signals in three- phase electric line and device for its implementation
JPS6336170B2 (en)
RU2114507C1 (en) Method and device for receiving signals transmitted over three-phase power transmission line